Laserfastransformationsförstärkning av redskapsformar
Laserytförstärkningsteknik för växelform hänvisar till tekniken för att använda laserstråle med hög energidensitet och beläggnings- eller beläggningsmaterial för att behandla ytan på redskap eller mögel, ändra strukturen eller sammansättningen av ytan och realisera yttransformationsförstärkningen eller förbättrad reparation under den numeriska kontrollmiljön. Där formytor redan är slitna under tolerans, återuppbyggnad av slitna kuggformsytormed laserbeklädnad återställer den ursprungliga geometrin före förstärkningspasset.
För en bredare tekniköversikt, selaserhärdningsteknik.
Metallurgisk grund för förstärkning av lasertransformation
Den så-kallade lasertransformationsförstärkningen är att använda laserstrålen för att skanna arbetsstycket så att arbetsstyckets yta snabbt stiger över den kritiska punkten för AC3. När värmeskiktet rör sig bort från platsen, på grund av arbetsstyckets matris värmeledning, kommer temperaturen mellan Shun in i martensitområdet eller bainitområdet, och martensitomvandlingen eller bainitomvandlingen inträffar, vilket fullbordar transformationsförstärkningsprocessen.
Fasomvandlingsförstärkningsprocessen har fördelarna med god ytkvalitet. Beroende på olika material, arbetsstyckets värmekapacitet och laserbearbetningsparametrar kan hårdheten och förstärkningsskiktets djup kontrolleras. I den traditionella värmebehandlingsprocessen har de tekniska faktorerna som påverkar den förstärkande effekten förändrats mycket i rollen som laserfastransformationsförstärkning.
1. Dispersion & distorsionsförstärkning
När laserbestrålning stoppas sker martensitisk transformation på metallytan. Austenitkornen som bildas i denna processmiljö, oavsett i ytskiktet eller i det inre skiktet, har ingen chans att växa. De dispergerade austenitkornen bildar den dispergerade martensit- eller bainitfasen, vilket gör att strukturen har effekten av gitterförstärkande och dispersionsförstärkande. Dessutom har det martensitiska gittret som bildas under släckningsförhållandet en högre defektdensitet än den för konventionell släckning. Samtidigt har den kvarhållna austeniten också en mycket hög dislokationsdensitet, vilket gör att metallmaterialen har en distorsionsförstärkande effekt och avsevärt förbättrar hållfastheten.
2. Oxidation-Fri släckning
I den traditionella värmebehandlingen, om det inte finns några skyddsåtgärder i uppvärmningsprocessen, kommer oxidation och avkolning att inträffa, vilket kommer att minska arbetsstyckets hårdhet, slitstyrka, serviceprestanda och livslängd.
Den absorberande beläggningen som används för laserfasomvandlingsförstärkning har egenskapen att skydda arbetsstyckets yta från oxidation.
3. Utmattningsmotståndsmekanism
En av anledningarna som påverkar utmattningsbeständigheten hos metallmaterial är initieringstiden för utmattningssprickor. Slitage och trötthet främjar varandra i processen med materiell skada. Slitspårmärket kan vara initieringspunkten för utmattningssprickor och påskynda initieringen av en utmattningsspricka. Efter att utmattningssprickor uppstår på ytan av materialet kommer ytråheten att försämras allvarligt och slitaget kommer också att intensifieras.
Det laserförstärkta skiktet har ett starkt motstånd mot plastisk deformation och adhesivt slitage.
4. Lika-arbetsskikt
Kylriktningen för konventionell värmebehandling är från ytan till insidan, kylhastigheten på ytan är den snabbaste, och kylhastigheten minskar gradvis från ytan till insidan, så att gradientfördelningen av hårdhetsvärdet minskar från ytan till insidan erhålls.
Även om uppvärmningsriktningen för lasertransformationsförstärkning är densamma, är yttemperaturen högre och läkningstiden är relativt längre, upp till 0,2-0,25s, medan austenitiseringen av det inre skiktet avslutas mellan Shun och Shun, vilket gör att ytans austenit har högre kolkoncentration och starkare solid lösningsförstärkande effekt. Kylriktningen för lasersläckning är motsatt den för konventionell värmebehandling, som är från insidan till utsidan. Även om temperaturen på det inre lagret är låg, är kylhastigheten den snabbaste. Även om temperaturen på det yttre skiktet är hög har det fördelen av lösningsförstärkning, men kylningshastigheten är den lägsta. Även om kolkoncentrationen i det inre skiktet är något låg, är distorsionsförstärkningen och dispersionsförstärkningen starkare. På så sätt blir hårdhetsvärdesfördelningen i det härdade skiktet nästan oförändrad.
Det starka arbetslagret av laserförstärkta delar kan undvika fenomenet att när ytan på konventionella värmebehandlade-delar är sliten kommer slitagehastigheten att accelerera.
Gear Laser Härdningsteknik
1. Materialval
Laserväxeln bör vara gjord av medelkolstål istället för lågkolstål.
Om lågkolhaltigt stål används kommer det inte att finnas någon hållfasthetsgaranti för växelbasen och böjutmattningshållfastheten kommer att minska.
2. Ursprungligt tillstånd
Det bästa originaltillståndet för laserutrustning är släcknings- och härdningstillstånd. Den specifika operationen kan kombineras med spänningsavlastande värmebehandling efter smide av kuggämne. Det är ett billigt-sätt att erhålla det önskade härdnings- och anlöpningstillståndet för laserredskap genom att normalisera smidesmaterial och hög-temperaturhärdning.
3. Skanningsläge
Skanningsläget för laserutrustning inkluderar huvudsakligen periferiell kontinuerlig skanning och axiell delad skanning.
4. Förbehandlingsteknik
Rätt förbehandlingsmedel är en av nycklarna för att säkerställa laserförstärkande behandling av redskap, och det har alltid varit ett svårt problem vid laserbehandling. Det rimliga förbehandlingsmedlet och behandlingsprocessen kan förhindra släckningssprickan på redskapets yta, minska känsligheten för ytbränning, säkerställa tandytans noggrannhet efter laserbehandling och öka tjockleken på det härdade lagret.
5. Överlappnings- och oskärpakontroll
På grund av kraven på redskapsarbetsförhållanden krävs att det ythärdande lagret av redskap är rimligt fördelat tillsammans med kuggprofilen, och formen på växeln är speciell. Dessutom kan den cirkulära ytan på växelstigningen inte överlappas av ett släckningsbälte, så ett speciellt brett-bandfokuseringssystem krävs.
Dessutom, eftersom laserstrålen inte kan säkerställa samma defokuseringsmängd i olika delar av tandytan, är nyckeln för att säkerställa en rimlig fördelning av hårdheten på tandytan att välja brännpunkten.
6. Växelprestanda
Prestanda för laserutrustning är huvudsakligen i tre aspekter: utmattningsprestanda; om det inte finns någon trasig tand i laserredskap och kylda och härdade redskap, är det bevisat att det har hög motståndskraft mot böjutmattning; slitstyrka; tjänstens prestanda.
För ett automatiskt växelhärdningssystem, utforska King's Laser RS-LQM-R30003000W fiberlaserhärdningsmaskin.